CC BY
31
зователей. При этом первостепенное внимание должно уделяться контролю качества выращиваемой продукции, что непосредственно связано с экологической обстановкой, складывающейся на сельскохозяйственных полях при ограничении использования опасных химических средств.
Список литературы
1. Ковалёв Н.Г., Зинковский В.Н., Барановский И.Н., Зинковская Т.С. Способы эффективного применения средств биологической мелиорации осушаемых земель // Методические рекомендации. Тверь, 2009. 39 с.
2. Зинковская Т.С., Ковалёв Н.Г., Зинковский В.Н. Продуктивность сильфии прон-зённолистной в различные по увлажнённости годы и её мелиорирующие способности // Тенденции развития агрофизики в условиях изменяющегося климата: Международная конференция к 80-летию Агрофизического НИИ. СПб., 2012. С. 260-264.
3. Ковалёв Н.Г., Барановский И.Н. Органические удобрения в 21 веке (Биоконверсия органического сырья). Тверь, 2006. 304 с.
4. Зинковская Т.С. Роль инокуляции яровой пшеницы биопрепаратом ризоагрин // Земледелие. 1998. №6. С.40.
About biological intensification of agriculture on the drained soils of the Non-Chernozem Zone of Russia
Kovalev N., Zinkovskaja T., Zinkovskij V.
The bases of development of a biological intensification of agriculture on the drained soils of the Non-Chernozem Zone of the Russian Federation relatives by the contents to the concept of the integrated agriculture are considered. The integrated agriculture includes the best features of alternative systems of agriculture and supposes application in reasonable limits of mineral fertilizers and pesticides.
Key words: biologization, fertilizers, compost of multy-purposes use, crop rotations, biological products
УДК 631.445.25:417.1
Влияние способов распашки залежи на подвижность органического вещества светло-серой лесной почвы
Юлия Николаевна Платонычева, кандидат биол. наук, доцент, Надежда Васильевна Полякова, доктор биол. наук, профессор, Александр Владимирович Берчук,
Юлия Александровна Богомолова, кандидат с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВПО Нижегородская ГСХА, г. Нижний Новгород, Россия
Е-mail: [email protected] Изменение фитоценотического состава при возвращении участков залежи в состав пахотных угодий сопровождается изменением компонентного состава органического вещества. Установлено, что при поверхностных обработках (на 10-12 см) содержание гумуса снижается менее интенсивно в течение трехлетнего периода исследований.
Ключевые слова: залежь, глубина обработки, гумус, подвижный углерод, легкоразлагаемое органическое вещество
Распашка залежных светло-серых лесных почв провоцирует интенсивный процесс разложения органического вещества и, в первую очередь, его лабильной части, что существенно снижает плодородие почв [1, 2, 3].
В настоящее время, в связи с национальным проектом развития АПК, начинается распашка земель, выведенных из землепользования в постперестроечный пери-
од, вследствие чего возрастает научный интерес, связанный с изучением влияния приемов распашки залежи на свойства почв во времени.
Цель исследований - изучить влияние глубины распашки залежи на динамику содержания гумуса, подвижного углерода и лабильного органического вещества.
Материал и методы. Изучение влияния глубины обработки многолетней залежи на состояние органического вещества почв проводили в условиях полевого опыта, заложенного на опытном поле кафедры земледелия в учхозе «Новинки» Богородского района Нижегородской области. Нами было охвачено два периода исследований 2005-2007 гг. и 2009-2011 гг. Залежь (возраст более 20 лет) распахивали в 2005 и 2009 гг. в начале июня, исследования проводили по следующей схеме:
1) залежь;
2) лемешное лущение на 10-12 см;
3) вспашка на 16 см;
4) вспашка на 21 см;
5) вспашка на 27 см.
Повторность опыта 4-кратная, площадь делянки 126 м . После распашки залежи на всех участках в августе была посеяна озимая пшеница, после уборки которой (2006 г., 2010 г.) провели уравнительную зяблевую вспашку на глубину 20-22 см, а весной третьего года исследований (2007 г., 2011 г.) по общепризнанной методике посеяли яровую пшеницу. Почва в опыте -светло-серая лесная среднесуглинистая на лессовидном суглинке. Образцы почв на всех участках отбирались из слоя 0-20 см.
Содержание гумуса в почвенных образцах определяли по методу И.В. Тюрина в модификации Б.А. Никитина; легкоразла-гаемое органическое вещество (ЛОВ) - методом флотации в тяжелой жидкости (по Н.Ф. Ганжаре, Б.А. Борисову) [4]; подвижный углерод в нейтральном 0,1н растворе пирофосфата натрия. Математическую обработку результатов проводили при помощи компьютерной программы Excel.
Перед закладкой опыта почва характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рН^ 5,1-5,4; гидролитическая кислотность 3,2-3,5 мг-экв./100 г почвы; сумма обменных оснований 12,412,6 мг-экв./100 г; емкость катионного обмена (ЕКО) - 15,6-16,1 мг-экв./100 г почвы; степень насыщенности основаниями 78-80%; содержание подвижного фосфора 140-148 мг/кг, обменного калия 83-86 мг/кг почвы, гумуса 2,42%; подвижного органического вещества 0,34%, ЛОВ - 1,5%.
Результаты и их обсуждение. Распашка залежи в летний период, независимо от глубины обработки, сопровождается заметным снижением содержания гумуса. Наиболее интенсивно минерализация гумуса (рис. 1, 2) проявилась в вариантах со вспашкой на глубину 21 и 27 см, где его количество на 10-15% было ниже по сравнению с залежью уже в первый год исследований.
Периоды исследований
* - до закладки опыта; НСР05 = 0,08 (осень 2005); 0,07 (весна 2006); 0,15 (осень 2006); 0,05 (весна 2007); 0,06 (осень 2007) Рис. 1. Динамика содержания гумуса после распашки залежи (2005-2007 гг.) [2]
* - до закладки опыта; НСР05 = 0,08 (осень 2009); 0,05 (весна 2010); 0,09 (осень 2010); 0,05 (весна 2011); 0,10 (осень 2011)
Рис. 2. Динамика содержания гумуса после распашки залежи (2009-2011 гг.)
Это может быть связано с изменениями условий аэрации, а в варианте 5 и с припашкой нижележащего менее гумусирован-ного горизонта А1А2, который залегает на глубине 22-23 см. При лемешном лущении (вариант 2) содержание гумуса снижалось менее интенсивно за счет наименьшей глубины аэрации почв и, как было показано нами ранее, несущественного изменения микробиологической деятельности по сравнению с залежью [5].
К осени третьего года исследований (рис. 2) содержание гумуса в последних трех
вариантах существенно не отличалось и находилось в интервале 1,64-1,73%, тогда как в варианте с лущением было значительно выше (1,87-1,88%).
Для оценки взаимосвязи содержания гумуса с глубиной обработки почвы был проведен математический анализ с расчетом коэффициентов корреляции и детерминации, и построены полиноминальные уравнения, представленные в таблице 1. Полученные результаты показали, что наиболее тесная отрицательная связь выявлена осенью 2005 г. (г = -0,76) и весной 2006 г. (г = -0,94).
Таблица 1
Взаимосвязь содержания гумуса (х) с глубиной обработки почвы (у) по периодам исследований
Период исследований г Уравнение (п = 16) Я2
1 период исследований
Осень 2005 г. -0,76 У = -90,7^2 + 318^ - 249,46 0,61
Весна 2006 г. -0,94 у = 10,745x2 - 84,224x + 143,23 0,90
Осень 2006 г. -0,28 у = Ш^2 - 604^ + 620,35 0,26
2 период исследований
Осень 2009 г. -0,65 у = -39,074x2 + 126^ - 71,789 0,42
Весна 2010 г. -0,87 у = Ш^2 - 785,Ш + 869,22 0,78
Осень 2010 г. -0,46 у = -183,Ш2 + 673^ - 597,06 0,43
Об интенсивности минерализации гумуса при распашке залежи свидетельствует
и содержание подвижного углерода в составе органического вещества (табл. 2), доля
которого существенно возросла в опыте с 23 до 25-28% по сравнению с залежью, достигая максимальных значений в вариантах 3-5. Весной 2010 г. относительное содержание подвижного углерода от Собщ. увеличивается по сравнению с осенью 2009 г. в вариантах с
обработками, что указывает на интенсивную минерализацию гумуса. К осени 2011 г. его значения стабилизировались на уровне 2326%, что говорит об отсутствии существенных различий в процессах гумификации и минерализации между вариантами.
Таблица 2
Содержание подвижного углерода* при распашке залежи светло-серой лесной почвы, %
Вариант Осень 2009 г. Весна 2010 г. Осень 2010 г. Весна 2011 г. Осень 2011 г.
1 ** 2*** 1 2 1 2 1 2 1 2
Залежь 0,34 23,5 0,33 23,6 0,34 24,1 0,34 23,9 0,33 23,4
Лущение на 10-12 см 0,33 24,9 0,35 28,6 0,34 27,9 0,32 28,3 0,27 25,0
Вспашка на 16 см 0,35 27,7 0,36 30,1 0,32 31,5 0,30 29,6 0,23 22,9
Вспашка на 21 см 0,34 27,4 0,34 29,3 0,28 29,1 0,30 29,1 0,23 22,9
Вспашка на 27 см 0,32 26,0 0,33 29,7 0,27 26,1 0,26 26,5 0,25 26,4
НСР05 0,02 2,0 0,01 0,6 0,02 2,1 0,02 1,8 0,04 4,3
: Определяли в нейтральной пирофосфатной вытяжке; ** От массы почвы; *** От общего С почвы
Одним из факторов, определяющих потенциальное плодородие почвы, является содержание легкоразлагаемого органического вещества, служащее источником питания, энергии и углерода для построения биомассы растений и выполняющее защитную функцию в отношении гумуса (табл. 3). По мнению ряда авторов [6, 7], существует большая разница в количестве поступаю-
щих источников органического вещества в почвы залежи и пашни. На участках залежи растительные остатки полностью сохраняются, в то время как длительное использование почвы под пашню без дополнительного внесения органических удобрений способствует значительному снижению ЛОВ по сравнению с целинными аналогами [3, 7, 8].
Таблица 3
Содержание легкоразлагаемого органического вещества при распашке залежи светло-серой лесной почвы, % [2]
Осень Весна Осень Весна Осень
Вариант 2005 г. 2006 г. 2006 г. 2007 г. 2007 г.
1* 2** 1 2 1 2 1 2 1 2
Залежь 1,52 36,2 - - - - - - - -
Лущение на 10-12 см 0,56 20,3 0,46 17,5 0,48 20,0 0,40 16,1 0,54 22,2
Вспашка на 16 см 0,47 18,5 0,46 18,0 0,37 15,1 0,48 19,7 0,73 29,7
Вспашка на 21 см 0,50 19,5 0,36 15,7 0,38 15,6 0,44 19,7 0,49 22,2
Вспашка на 27 см 0,48 19,3 0,48 20,7 0,43 19,2 0,43 19,4 0,74 30,1
НСР05 0,08 2,5 0,04 1,6 0,04 1,5 0,06 2,1 0,07 2,3
От массы почвы; ** От общего органического вещества почвы
Проведенные исследования показали значительное снижение содержания ЛОВ в первый год по всем вариантам опыта по
сравнению с многолетней залежью - с 1,52 до 0,47-0,56% от массы почвы, то есть в 3 и более раза. Это связано с тем, что
в почвах пашни идет резкая минерализация органического вещества, в том числе и за счет легкогидролизуемых компонентов. К осени третьего года исследований содержание легкоразлагаемого вещества несколько увеличилось, достигая максимальных значений в варианте со вспашкой на 27 см за счет более благоприятных условий для развития сельскохозяйственных культур. Ранее в работах других авторов также отмечалось, что глубокая вспашка способствует более интенсивному развитию корневой системы яровых и озимых культур [9], растительные остатки которых и являются источниками легкоразлагаемого органического вещества.
Заключение. Распашка залежи, независимо от глубины обработки почв, способствует снижению гумуса с 2,4 до 1,6-1,7%, повышению относительного содержания подвижного углерода с 24 до 26-31% и уменьшению легкоразлагаемого органического вещества с 1,52 до 0,36-0,46%. Наименьшее снижение гумуса по сравнению с залежью выявлено в варианте с поверхностной обработкой почвы на 10-12 см.
Список литературы
1. Борисов Б.А. Легкоразлагаемое органическое вещество целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России:
Автореферат дис. ... д-ра биол. наук, М.: РГАУ-МСХА, 2008. 40 с.
2. Малышева (Богомолова) Ю.А. Динамика органического вещества светло-серой лесной почвы под влиянием сидератов и приемов обработки: Автореферат дис. ... канд. с.-х. наук. Киров, 2009. 21 с.
3. Полякова Н.В. Эволюция серых лесных почв в агроландшафтах северной лесостепи: Автореферат дис. ... д-ра биол. наук. Москва, 2012. 46 с.
4. Практикум по почвоведению / Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, Р.Ф. Байбеков. М.: Аг-роконсалт, 2002. 280 с.
5. Платонычева Ю.Н., Полякова Н.В., Берчук А.В. Изменение биологических параметров светло-серой лесной почвы при распашке залежи // Плодородие. 2012. № 4. С. 18-20.
6. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. 286 с.
7. Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кау-ричев И.С. и др. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агро-ландшафтах. М.: Изд-во МСХА, 1993. 99 с.
8. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Гумусо-образование и агрономическая оценка почв. М.: Бизнес-центр «Агроконсалт», 1997. 82 с.
9. Ивенин В.В. Севообороты и некоторые приемы обработки серых лесных почв Нижегородской области. Н.Новгород: Изд-во «РИО», 1995. 164 с.
Effect of the method of plowing of long-fallow land on mobility of organic matter of light gray forest soil
Platonycheva Yu., Polyakova N., Berchyk A., Bogomolova Yu.
Change of phytocenose structure at return of sites of a long fallow land into structure of arable soils is accompanied by change of component structure of organic substance. It is established that the surface treatments (by 10-12 cm) decreases humus content less intensively over a three year study period.
Key words: long-fallow land, processing depth, humus, mobile carbon, easily decomposed organic substance
